[发明专利]一种制备纳米陶瓷纤维的方法

权利要求书

1.一种制备纳米陶瓷纤维的方法，其特征在于，该方法按照以下步骤实施：

步骤1：按体积百分比，取粒径为10nm-300nm的陶瓷纳米颗粒3％-15％，可纺高聚物5％-30％，分散剂0.5％-5％，其余为溶剂，总体积为100％；

步骤2：将步骤1中取得的可纺高聚物加入到溶剂中，在水浴中加热并磁力搅拌，制得粘度均匀的可纺高聚物溶液；

步骤3：将步骤1中取得的陶瓷纳米颗粒和分散剂同时加入到步骤2中得到的可纺高聚物溶液中，在水浴中保持恒温，然后对溶液进行分散，需要持续搅拌0.5-1h，然后对混合溶液进行超声波分散0.5-1h，并在50-75℃恒温溶胀0.5-1h，形成成分均匀的陶瓷纳米颗粒/可纺高聚物/溶剂纺丝液；

步骤4：将步骤3中得到的纺丝液倒入注射器，采用削平的注射针头作为喷射细流的毛细管，静电纺丝过程中电压为10-40kV，收集距离为10-30cm，纺丝液推进速度为0.5-2.5mL/h，环境温度为10-50℃，环境湿度为50％-75％，经过静电纺丝技术制备成陶瓷纳米颗粒/可纺高聚物纳米纤维；

步骤5：将步骤4中得到的纳米纤维经过400℃-1200℃烧结，得到纳米陶瓷纤维。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的陶瓷纳米颗粒选取：二氧化钛、氧化锌、氧化镁、氧化钙、二氧化锆、五氧化二钒、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化铝、二氧化锰、氧化硼、二氧化锡、氧化铅、氧化砷、氧化铬、氧化镉、碳化硅、氮化硅、氮化硼、无机碳化物或无机氮化物中的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的可纺高聚物选取：聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、纤维素、聚碳酸酯、间亚苯基间苯二酰胺、弹性多肽、重组蛋白、聚酰亚胺、聚乳酸或聚苯并咪唑中的一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的分散剂选取：脂肪酸、十六烷基三甲基溴化铵、硅酸盐、铝酸钠、柠檬酸铵、铝酸酯、聚乙二醇、十二氨基硫酸钠、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸铵、己二酸、硬脂酸、聚乙烯亚胺、丙烯酸铵、丙烯酸、甲酯、树脂酸、聚醚、六偏磷酸钠、氯化钠、硝酸钾、柠檬酸钠、水合氧化硅或水溶性有机硅中的一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的溶剂选取：水、乙醇、丙酮、氯仿、异丙醇、甲醇、甲苯、四氢呋喃、苯、苄醇1，4-二噁烷、丙醇、二氯甲烷、四氯化碳、环己烷、环乙酮、苯酚、吡啶、三氯乙烷、乙酸、六氟异丙醇、六氟丙酮、乙腈、N-甲基吗啉N氧化物、1，3-二氧戊环、甲基乙基酮或N甲基吡咯烷酮中的一种。